V zadnjih letih jepostopek brizganja mikro kovin (μ-MIM)je bil razvit s ciljem izdelave kovin in zlitin, ki se lahko uporabljajo za množično proizvodnjo mikrodelov in mikrostrukturnih površin. μ-MIM močno poveča razpoložljivost kovin in zlitin za mikro aplikacije, kot so novi materiali z visoko temperaturno stabilnostjo, trdnostjo in žilavostjo ter toplotno prevodnostjo in magnetizmom.

Poleg tega, v primerjavi z mikrobrizganjem plastike, bimetalni proizvodni proces, ki ga je razvil μ-MIM, omogoča medsebojno povezovanje dveh različnih kovinskih materialov (bimetalno sočasno brizganje) med postopkom brizganja.

1. Dvokomponentni MIM (2C-MIM)

Površina je porozna, notranje jedro pa gosto

Kot metodo izdelave bimetalnih delov so ljudje razvili postopek 2C-MIM (dvokomponentni MIM). Glavna prednost postopka 2C-MIM je, da je mogoče dva materiala z različnimi lastnostmi neposredno združiti v enem samem proizvodnem procesu in tako zmanjšati poznejše spojne operacije (kot so varjenje, kovičenje, pritrjevanje itd.).

Deli, ki jih lahko izdela 2C-MIM, segajo od votlih delov s kompleksno notranjo strukturo do fleksibilnih snemljivih komponent.

Cilj vseh raziskav je izdelava funkcionalno izboljšanih inženirskih delov po ugodni ceni. Pri delih, ki so enostavni za obrabo, lahko le lokalno ojačate ključne dele, kot je torna površina s tršimi ali bolj odpornimi materiali, druge strukturne dele pa z razmeroma poceni materiali.

Za izdelavo bimetalnih delov preprosto razumevanje oblike brizganja obeh materialov za brizganje ni dovolj, ključno je, da morata biti oba materiala sposobna sintrati v isti peči in v isti atmosferi za sintranje. Ker stopnja krčenja obeh delov med sintranjem ni enaka, lahko povzroči razslojevanje ali razpoke. In ko nastane škodljiva faza, se lahko vzdolž meje razširijo tudi legirani elementi, kar zmanjša lastnosti materiala.

Slika 17-4PH/316L kompozitni natezni vzorec, pripravljen s soinjiciranjem

Z usklajevanjem faktorjev obdelave je kakovost delov 2C-MIM optimizirana. Zaradi edinstvene zmožnosti izdelave dela z različnimi lastnostmi materiala brez kakršnega koli montažnega dela bo postopek 2C-MIM zagotovo razširil trg uporabe industrija MIM.

Če je razpon velikosti delcev prahu pod 1 um, je treba uporabiti posebne materiale za vbrizgavanje, da se prilagodijo težavam, ki jih povzroča velika površinabrizganje prahu in razmaščevanje.

2. Postopek mikro brizganja kovin (μ-MIM)

Reakcijska posoda iz nerjavečega jekla za mikrobrizganje

Izdelki in sistemi postajajo miniaturizirani, kar pomeni, da strukturni in funkcionalni deli v kompleksnih sistemih postajajo vse manjši.

To zahteva ne le uporabo naprednih materialov z ustreznimi fizikalnimi lastnostmi, temveč tudi mikro-miniaturizirane geometrijske značilnosti, da se poveča število integriranih funkcij.

Zato je treba razviti zelo učinkovite in zanesljive metode za proizvodnjo mikrodelov ali mikrostrukturnih delov, mikrostrukturne dele, izdelane z μ-MIM, pa je mogoče uporabiti za zamenjavo plastičnih delov, da se pridobijo prednosti mehanskih lastnosti, odpornosti proti koroziji ali visokotemperaturnih lastnosti kovinskih materialov.

Uspeh tega novega proizvodnega procesa temelji na dejstvu, da je njegov konkurenčni proces omejen z obdelovalnimi materiali ali množično proizvodno zmogljivostjo in ni druge alternative za μ-MIM.

Tehnologija LIGA (kombinacija litografije in elektroformiranja) je običajno primerna samo za 2D geometrijo, z elektroformiranjem pa je omejena glede izbire materiala.

Druge tehnike, kot so metode elektrokemične mikroproizvodnje, mikromletje in mikromletje, prihajajo iz industrije mikroelektronike na osnovi silicija in imajo možnost reševanja elementov, ki so majhni kot 1 μm, vendar niso primerni za množično proizvodnjo3D deli.

Zdaj so mikro deli, izdelani z μ-MIM, lahko veliki le 5 μm. Vendar pa so bili za optimizacijo delovanja, kot je ohranjanje oblike v skladu s pretočnimi značilnostmi ali deli, razviti posebni materiali za vbrizgavanje, ki so popolnoma izvedljivi za submikronske ali nanometrske, potrebne za μ-MIM.

Na splošno lahko za mikro dele MIM ponovi značilnosti približno 10-kratne povprečne velikosti delcev, kar je še posebej primerno za mikro dele, če želite ustvariti manjše elemente, morate nanesti manjši prah. Zdaj je na voljo kovinski prah 1 μm. Nekateri praški so preveč reaktivni za proizvodnjo praškov v tem razponu velikosti delcev (npr. Ti), medtem ko je druge kovinske prahove lažje proizvesti s posebnim uparjanjem aerosolov (npr. nerjavno jeklo).

Če je razpon velikosti delcev prahu pod 1 um, je treba uporabiti posebne materiale za brizganje, da se prilagodijo težavam, ki jih povzroča velika površina brizganja prahu in razmaščevanje.

Slika zobnika in tekača iz nerjavečega jekla z mikrovbrizgavanjem

Trenutno je μ-MIM še vedno v inkubacijski fazi in se v veliki meri razvija vzporedno s procesom 2C-MIM. Prvič, oba postopka sta zdaj v proizvodnji, vendar sta oba v fazi uvajanja tehnologije in študij izvedljivosti za široko paleto mikrodelov ali mikrostrukturnih delov.

Začetni konkurenčni raziskovalni in razvojni cilji so kritični na njihovi poti do tržnega uspeha, a le z razvojem materialov in proizvodnih procesov okoli možnosti 2C-μ-MIM v industriji, skupaj z izobraževanjem inženirjev in tehnikov, je mogoče doseči prave preboje.

V zadnjih šestih mesecih, ko uporaba keramike in 3D stekla v mobilnih telefonih dobiva vse več pozornosti, obstaja tudi veliko dvostranskih 3D steklenih in keramičnih strukturnih modelov. Vedno več podjetij ima to industrijo, kar kaže na razcvet sto cvetov, nekatere nove tehnologije, nove procese, nove materiale, kot so: nerjaveče jeklo, titanove zlitine, okvir MIM, keramični zadnji pokrov, procesni vidiki, kot so razvoj teksture procesa dekoracije stekla, nov postopek s črnilom, tiskanje in fuzija antene; Kako izboljšati prepustnost stekla 3D, zmanjšati porabo energije in izboljšati učinkovitost, je postal težak problem za celotno industrijo.

  Brizganje kovin⎮Metalurgija prahu⎮O nas